浑源地区中新元古界层序地层划分及构造背景分析

作者:吴仲华 刊名:华北国土资源 上传者:张晓鹏

【摘要】本文对浑源地区内中新元古界进行了层序地层划分,探讨了其沉积环境及演化。得出中新元古界由五个Ⅲ级层序组成,并经历了二次沉积—构造分异作用:第一次分异发生于高于庄组二段沉积晚期,第二次分异发生于雾迷山组沉积中期等结论。

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1概述中新元古界为区内发育在早前寒武纪褶皱基底之上的第一套具盖层性质的陆表海碎屑岩碳酸盐岩沉积,位于中新元古代燕辽沉降带的西缘,具明显的台型沉积特点。受基底构造变动影响,地层沉积间断缺失明显。以浑源望狐、灵丘西山沟、牛邦口一带最为发育,最大出露厚度937.1m。在开展应县幅125万区调时,在综合以往研究成果的基础上,对区内中晚元古代层序地层特征进行研究,将其划分为中元古界长城系高于庄组、蓟县系雾迷山组,新元古界青白口系望狐组、云彩岭组(图1)。并据地层序列沉积记录中由海侵、海退所引起的沉积相、地层结构的转变面特征,进行了层序地层划分,将高于庄组划分为四个级层序、雾迷山组划分为一个级层序。并对中新元古代沉积演化及构造背景作了分析。2层序地层划分根据地层序列沉积记录中明显的由海侵、海退或其他突发性事件所引起的沉积相、地层结构的转变面特征,对层序地层特征进行了分析,将高于庄组划分为四个级层序(包括一个不完整级层序)、雾迷山组划分为一个级层序、对望狐组及云彩岭组作了简略分析(图1)。层序:发育于高于庄组一段。底界为型层序界面,同时也为本区中新元古代第一次海侵面之上的滨岸砂坪沉积覆盖在不同的早前寒武纪变质地体之上,具明显的海岸上超特征。顶界为型层序界面,具明显的暴露、侵蚀标志(图2)。海侵体系域(TST)由多个陆源碎屑岩碳酸盐岩的副层序组成。副层序特征下部一般为滨岸潮间带含硅质砾石英砂岩、粉砂岩,发育鱼骨状层理、浪成沙纹层理;上部为潮上带含石盐假晶或缓穹状隐藻类纹层状白云岩,常富含陆图1中新元古界层序地层划分52源粉砂,构成韵律状层理。为向上变浅的层序类型,厚度一般为0.7-2.0m。层序间以小型侵蚀、暴露间断面相隔。根据垂向堆积型式的变化,划分为两个副层序组,各构成一个退积的沉积序列。上述海侵体系域特征反映本区处于盆缘地带,多侵蚀、间断面发育也反映海平面变化具高频振荡特点。该层序缺乏明显的凝缩段(CS)或饥饿段(SS)发育标志,但地层结构中存在的明显转换面,可以确定该面即相当最大海泛沉积(mfs),岩性由潮下低能纹层状白云岩夹少量的潮下高能砾屑白云岩透镜体组成。高水位体系域(HST)较为发育,由3个进积的副层序组组成,垂向上层序组厚度减薄。副层序由潮下泥晶白云岩潮间砂砾屑白云岩、叠层石白云岩组成,顶面多发育鸟眼、藻纹层等浅水暴露标志为向上变浅的层序类型。层序:发育于高于庄组二段三段,顶、底界面为型层序界面,海侵体系域缺乏。下部以薄片、薄层状具毫米厘米级水平纹层泥晶白云岩及灰绿灰黑色页岩组成,发育砂泥韵律层理、微型波状层理、透镜状层理及沙纹层理,显示为水动能条件较弱的深水环境。岩石中P2O5含量达1-5%,最高达35.7%左右,局部发育豆荚状、透镜状磷块岩,Mn含量一般在0.5-2.0%。上述特征表明为凝缩段(CS)或饥饿段(SS)沉积,该层位在区域上分布广泛,虽然发育程度有所差异,但无疑是区内长城纪最大的海泛期。高水位体系域(HST)副层序由潮下高能带礁砾白云岩、亮晶砂粉屑白云岩及潮间带叠层石白云岩、潮上带纹层状白云岩组成,沉积物中普遍缺乏陆源组分,常形成成分较纯且富含有机质的礁丘,垂向具加积快速进积的堆积型式,反映了海平面变化(或地壳运动)具大幅度升降的特点,也指示为该层序形成时沉积构造背景发生了较大的分异。层序:发育于高于庄组四段,层序顶底均为型层序界面。海侵体系域(TST)发育一个副层序组,由多个潮下低能带泥晶纹层状白云岩潮间高能带亮晶砂砾屑白云岩的副层序组成,单个厚2.0-5.0m,多为整合接触。垂向上构成一个退积的沉积序列;最大海泛沉积(mfs

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